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褐飞虱（Nilaparvata lugens St l）是亚洲水稻种植区的重要害虫之一，主要通过刺吸水稻组织汁液、产卵损伤叶鞘组织、传播病虫害等方式危害水稻。褐飞虱生长发育快，繁殖能力强，对农药和抗性水稻品种的适应迅速，其防治一直是水稻生产的难题。鉴定持久有效的害虫防治新靶标，对褐飞虱的防治具有重要意义。本文根据转录组和表达谱信息筛选出2个褐飞虱发育相关基因，分别注释为表皮蛋白基因（NlICP）和细胞分裂周期基因（Nlcdc2），通过对褐飞虱NlICP和Nlcdc2基因进行克隆，分析目标基因在发育过程中的表达规律，进而应用RNAi（RNA interference）对基因的功能进行研究，探讨了目标基因在褐飞虱生长与生殖发育中的作用，目的是发现褐飞虱防治新靶标。研究结果总结如下：一、褐飞虱表皮蛋白基因NlICP的克隆及功能研究根据褐飞虱表达谱和转录组数据库信息筛选出褐飞虱表皮蛋白基因NlICP，通过RT-PCR获得NlICP核心序列片段。根据核心序列片段设计RACE-PCR的引物并分别获得5’端和3’端cDNA片段，通过DNAMAN进行序列拼接及全长cDNA的验证，获得NlICP全长cDNA。同源性分析发现NlICP编码的氨基酸与其他物种的表皮蛋白具有较高同源性。（1）褐飞虱NlICP全长cDNA序列含有一个完整585bp的ORF（OpenReading Frame），编码194个氨基酸，5’-UTR（Untranslated Regions）共112bp，3’-UTR共126bp，具有典型的polyA结构，预测分子量为21.49KDa，理论等电点为5.96，该蛋白具有表皮蛋白典型的R&R保守结构域：CHITBINDRR2和CHITBINDRR1，SignalP3.0预测该蛋白含有长度为16个氨基酸的信号肽：MFTLLLVAALSGTVHS。（2）荧光定量PCR对NlICP在褐飞虱不同发育阶段进行转录水平的定量，结果表明NlICP在15龄若虫中均有表达，在3龄若虫时表达量达到最高，而在成虫体内基本无表达，说明该表皮蛋白基因表达时期为若虫期，属于若虫表皮蛋白基因。（3）采用人工饲料饲喂进行NlICP基因的RNAi，取食dsNlICP的1龄末2龄初（孵化后第3天）若虫在干扰6天和8天时，NlICP的表达量分别较取食dsGFP的对照组下降58.8%和45.6%，与对照有极显著差异，说明RNAi具有显著的干扰效果，导致表皮蛋白基因mRNA表达水平下降。干扰后部分褐飞虱因蜕皮不完全死亡，干扰5天的存活率较对照下降26.7%。本研究结果提示，NlICP与褐飞虱若虫的生长发育及蜕皮相关，可以作为褐飞虱防治的潜在靶标基因。二、褐飞虱Nlcdc2基因的克隆及功能研究根据转录组信息的数据库信息设计Nlcdc2基因特异性引物，通过RT-PCR获得Nlcdc2核心序列片段。利用核心序列片段设计RACE-PCR的引物并获得5’端和3’端cDNA片段，通过DNAMAN进行序列拼接及全长cDNA的验证，获得Nlcdc2全长cDNA。同源性分析发现P34cdc2激酶与其他物种的CDK1具有高度同源性。（1）褐飞虱Nlcdc2全长cDNA序列含有一个完整909bp的ORF，编码302个氨基酸，5’-UTR共182bp，3’-UTR共124bp，具有典型的polyA结构，预测分子量为34.70KDa，理论等电点为7.60，该蛋白具有蛋白激酶的特征位点：参与ATP绑定的元件GXGXXGXV，催化位点DFG和Lys33；P34cdc2激酶的保守区PSTAIR区；磷酸化位点Thr14，Tyr16，Thr161和四个色氨酸残基Try168，Try188，Try228，Try244。（2）荧光定量PCR对Nlcdc2在褐飞虱不同发育阶段进行转录水平的定量，结果表明Nlcdc2在整个发育过程均有表达，在羽化后35天表达量达到最高，说明Nlcdc2表达高峰期在褐飞虱卵巢发育时期，该基因与褐飞虱的卵巢发育、繁殖具有重要关系。（3）对5龄若虫Nlcdc2基因进行RNAi，发现Nlcdc2的mRNA表达量在干扰6天后与对照具有显著差异减少，卵巢发育迟缓，在羽化3天并没有成熟的卵子形成。将RNAi后的褐飞虱放置水稻上产卵，发现前6天的个体数量较对照有显著减少，但是其后几天的个体数量没有差异，说明本次RNAi是瞬时干扰。研究结果表明，Nlcdc2与褐飞虱的生殖发育密切相关，可以考虑作为褐飞虱的防治的潜在靶标基因。